任務一PLC概述項目一PLC基礎目錄

一PLC的產生和定義二PLC控制與電氣控制系統的區別三PLC的發展歷史及流派四

PLC特點及應用領域五PLC的分類六PLC的技術指標和發展趨勢學習目標能力目標1.能夠熟練完成三相異步電動機長動電氣控制線路設計及工作原理分析；2.能夠對電氣控制系統和PLC控制系統進行分析比較。知識目標1.了解PLC的發展簡史、含義、流派、特點、分類、應用領域及發展趨勢；2.掌握常用低壓電器元件的名稱、符號及功能。一PLC的產生和定義傳統的生產機械自動控制裝置→繼電器控制系統一PLC的產生和定義用戶迫切需要一種先進的自動控制裝置一PLC的產生和定義對先進自動控制裝置提出設想：計算機的功能完善、通用、靈活等優點+繼電器控制系統的簡單易懂、操作方便、價格便宜一PLC的產生和定義1.PLC的產生1968年美國通用汽車公司，為適應汽車工業激烈的競爭，提出了十點招標要求（GM10條）：編程簡單，可現場修改程序維修方便，采用插件式結構；可靠性高于繼電器控制裝置；體積小于繼電器控制裝置，且能耗低；能與計算機系統數據通信；成本可與繼電器控制競爭；輸入可以是交流115V；輸出為交流115V，容量要求在2A以上，可直接驅動接觸器、電磁閥等；擴展時原系統該變量小；用戶存儲器至少能擴展到4KB。實質：將繼電器接觸式控制與計算機各自的優點結合起來，即將硬件連接邏輯轉變為計算機的軟件邏輯編程。一PLC的產生和定義1969年，美國數字設備公司（DEC)根據美國通用汽車公司對設備的要求，研制出第一臺可編程序控制器，并在美國通用汽車公司的自動生產線上試用成功，從而誕生了世界上第一臺可編程序控制器。型號：PDP-14由于當時主要用于順序控制，只能進行邏輯運算，故稱為可編程序邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC）1.PLC的產生一PLC的產生和定義1969年，美國研制出世界第一臺PLC（PDP-14）1971年，日本研制出第一臺PLC（DCS-8）1973年，德國研制出第一臺PLC；1977年，中國研制出第一臺PLC。1.PLC的產生一PLC的產生和定義名稱經歷：可編程序邏輯控制器（PLC）→可編程序控制器（PC）→PLC早期的PLC設計主要是替代繼電器完成順序控制、定時等邏輯控制功能，故稱為可編程序邏輯控制器（ProgrammableLogicController）。但還具備數據處理和通信等模擬量處理功能，故1980年更名為PC（可編程序控制器）ProgrammableController，但是英文縮寫為了不和PC（個人計算機）相混淆，故英文簡稱仍為“PLC”。2.PLC的定義通用叫法：可編程序控制器“PLC”一PLC的產生和定義國際電工委員會（IEC）對可編程序控制器的定義：“可編程序控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為工業環境下應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作指令，并通過數字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種機械或生產過程。可編程序控制器及其有關設備，都應按易于與工業控制系統聯成一個整體、易于擴充其功能的原則設計。”該定義重點說明了三個概念：PLC是什么？PLC能干什么？PLC及其控制系統的設計原則。2.PLC的定義二PLC控制與電氣控制系統的區別以小型三相異步電動機啟停控制為例分析：復習思考：1.低壓電器元件的名稱、符號及功能？2.電路工作原理？3.繼電接觸器控制系統的特點？三相異步電動機啟停控制電路三相異步電動機啟停PLC控制系統二PLC控制與電氣控制系統的區別三相異步電動機的PLC控制硬件接線圖三相異步電動機啟停控制PLC程序二PLC控制與電氣控制系統的區別思考：兩種控制系統的區別？相同點：外部輸入、輸出器件相同；主電路接線圖相同；不同點：控制方式不同繼電接觸器控制：硬件連接控制方式，結構簡單，接線繁瑣，靈活性差。PLC控制：專門的裝置（PLC）實現邏輯控制，軟件編程控制方式，靈活性好，可靠性高，接線方便（只接輸入輸出信號線）。三PLC的發展歷史及流派1.PLC的發展歷史早期的PLC（60年代末—70年代中期）中期的PLC（70年代中期—80年代中后期）近期的PLC（80年代中后期至今）主要功能只是執行原先由繼電器完成的順序控制、定時等除了保持其原有的邏輯運算、計時、計數等功能以外，還增加了算術運算、數據處理和傳送、通訊、自診斷等功能。開發了專用邏輯處理芯片。這樣使得PLC軟、硬件功能發生了巨大變化。三PLC的發展歷史及流派PLC各年代代表產品三PLC的發展歷史及流派2.PLC的主要流派美國流派A-B公司PLC-5系列（占美國市場的一半）、通用電氣（GE）公司、莫迪康（MODICON）公司、德州儀器（TI）公司、西屋公司等。歐洲流派德國西門子公司（SS系列，S7-200小型，S7-300中型，S7-400大型）、AEG公司和法國的TE公司日本流派以小型機為主，三菱公司的FX系列、歐姆龍、松下、富士、日立、東芝等。在世界小型PLC市場上，日本約占有70%的份額我國主要PLC生產廠家：北京和利時、北京凱迪恩、北京安控、深圳艾默生公司、深圳德維科技有限公司、浙江中控、無錫信捷等。三PLC的發展歷史及流派PLC主要廠家產品圖

西門子系列TwidoFX系列四PLC的特點及應用領域1.PLC的特點可靠性高、抗干擾能力強；配套齊全、功能完善、適用性強；編程簡單易學；使用維護方便；體積小、重量輕、功耗低。2.PLC的應用領域四PLC的特點及應用領域開關量的邏輯控制模擬量控制運動控制過程控制數據處理通信及聯網中小型單機電氣控制系統制造業自動化運動控制：適應高精度的位置控制流程工業自動化四PLC的特點及應用領域PLC在變頻方面的應用PLC在液壓、氣動方面的應用四PLC的特點及應用領域PLC控制伺服電機四PLC的特點及應用領域PLC在焊接機器人上的應用四PLC的特點及應用領域PLC在服務機器人上的應用四PLC的特點及應用領域PLC在工業上的應用四PLC的特點及應用領域PLC在工業上的應用四PLC的特點及應用領域PLC在其他行業上的應用1.按結構形式分五PLC的分類按照PLC的結構形式的不同，PLC主要可分為整體式和模塊式兩類。（1）整體式結構：是將PLC的基本部件，如CUP板、輸入板、輸出板、電源板等緊湊的安裝在一個標準的機殼內，構成一個整體，組成PLC的一個基本單元（主機）或擴展單元。特點：PLC結構緊湊、體積小，重量輕、價格低、安裝方便。微型和小型PLC一般為整體式結構。（2）模塊式結構：模塊式結構的PLC是由一些模塊單元構成，這些標準模塊如CUP模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊和各種功能模塊等，將這些模塊插在框架上和基板上即可。可根據需要配置。五PLC的分類五PLC的分類五PLC的分類2.按輸入、輸出點數分按PLC的輸入、輸出點數和內存容量的大小，可將PLC分為小型機、中型機、大型機等類型。I/O點數在32點以下為微型PLC。I/O點數在256點以下為小型PLC。I/O點數在256~2048點之間為中型PLC。I/O點數大于2048為大型PLC。I/O點數在萬點以上為超大型PLC。需要注意的是，劃分PLC分界不是固定不變的。不同的廠家也有自己的分類方法。五PLC的分類3.按實現的功能分類按照PLC所能實現的功能不同，可以把PLC大致地分為低檔PLC、中檔PLC和高檔PLC三類。（1）低檔PLC：有邏輯運算、計時、計數、移位、自診斷、監控等基本功能。（2）中檔PLC：PLC除了具有低檔PLC的功能外，還具有較強的模擬量輸入/輸出、算術運算、數據傳送和比較、數制轉換、遠程I/O、子程序、通信聯網等功能。（3）高檔PLC：高檔PLC除具有中檔機的功能外，還增加了帶符號算術運算、矩陣運算、位邏輯運算、平方根運算及其他特殊功能函數的運算、制表及表格傳送功能等。六PLC的技術指標和發展趨勢1.PLC的技術指標（1）存儲容量：存儲容量是指PLC中用戶程序存儲器的容量。（2）輸入/輸出點數：輸入/輸出點數（I/O點數）是指PLC輸入信號和輸出信號的數量，也就是輸入、輸出端子數的總和。（3）掃描時間：掃描時間是指CPU內部根據用戶程序，按照邏輯順序，從開始到結束一次掃描所需時間。（4）編程語言與指令系統：PLC的編程語言一般有梯形圖、語句表以及高級語言等。PLC的編程語言越多，用戶的選擇性就越大。PLC中指令功能的強弱、數量的多少是衡量PLC軟件性能強弱的重要指標。六PLC的技術指標和發展趨勢1.PLC的技術指標（5）內部寄存器的種類和數量：內部寄存器主要包括定時器、計時器、中間繼電器、數據寄存器和特殊寄存器等。內部寄存器的種類和數量越多，PLC的功能就越強大。（6）擴展能力：PLC的可擴展能力主要包括I/O點數的擴展、存儲容量的擴展、聯網功能的擴展和各種功能模塊的擴展等。在在選擇PLC時，經常考慮到PLC的可擴展性。（7）PLC除了主控模塊外，還可以配接各種功能模塊。主控模塊可以實現基本控制功能，功能模塊的配置則可實現一些特殊的專門功能。功能模塊的配置反映了PLC的功能強弱，是衡量PLC產品檔次高低的一個重要標志。六PL